专利名称：一种金属板水箱及装有这种水箱的单缸卧式蒸发式柴油机的制作方法
技术领域：
一种金属板水箱及装有这种水箱的单缸卧式蒸发式柴油机所属技术领域本发明创造涉及一种金属板冲压铆接的单缸卧式蒸发式柴油机水箱，尤其是水箱上下 体拉伸后整圈翻边铆接成一体的钢板水箱，以及装有这种水箱的单缸卧式蒸发式柴油机。
背景技术：
目前，ZL0111U96.8发明专利公开的单缸卧式蒸发式柴油机水箱上下体分别拉伸后整 体整圈翻边铆接成一体水箱的技术方案具有减轻水箱重量提高散热效率节省成本的有益效 果。在水箱上下体沿口对合翻边铆接时，由于传统铆接工艺上下体沿口边缘线是沿水箱壳 体外壁线均匀设置，上下体沿口的直边对合翻边铆接工艺性较好，直边铆接叠压三层、四 层或五层不起皱；但在水箱转角圆角处对上下体沿口边对合翻边铆接困难，当钢板厚度大 于0.8毫米时，叠压三层铆接就起皱，叠压四层铆接起皱严重，五层铆接的翻边翻巻有困难， 起皱更严重，难以顺利铆接制作出合格水箱。发明内容为了克服现有技术在水箱转角圆角处对上下体沿口边对合翻边铆接的困难，本发明创 造提供一种技术方案，不仅能实现整圈翻边叠压三层、四层或五层铆接水箱上下体沿口边 不起皱，而且能减轻铆接时金属板变形阻力，减少钢板对模具的磨损破坏。本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是在水箱整圈翻边铆接沿口展开平面的转角圆角边缘处设置豁口。铆接工序前，用专门制作的切边模具在已拉伸成形的水箱上 下体沿口边缘冲切出豁口，预先去除多馀的金属材料，使铆接完成状态时，经过挤压变形 的各层金属板能保持比较平整妥帖状态。根据水箱转角圆角半径大小、金属板厚度、水箱 上下体铆接沿口的宽度、铆接截面层数等技术要求， 一处转角圆角在与两端直边和/或曲线 边衔接时，转角圆角沿口边缘可以设置一个和/或一个以上多个豁口。整圈铆接沿口截面层 数可以设置三层、四层和/或五层整圈同样层数，也可以整圈铆接沿口截面层数为三层、四 层和/或五层不同层数在不同部位组合设置，还可以设置五层以上叠压铆接。水箱转角圆角 沿口处上体边缘的豁口与下体边缘的豁口还可以互相错开设置，使各自的豁口在铆接完成 时被另一金属板覆盖包容。沿口直边也可以作波浪形设置，使得转角圆角处沿口边缘和/或 直边沿口边缘上豁口最外缘的金属板在铆接中被翻边模具最早接触到，并且会率先顺模具 型腔翻巻，从而引导整体沿口金属板翻巻，阻力比直线直边同步翻巻要小，对减少模具损耗延长模具使用寿命有益。本发明创造的有益效果是金属板特别是钢板冲压制作单缸卧式蒸发式柴油机的水箱， 水箱上下体分别拉伸成形，上下体对合铆接前，根据翻巻金属板的厚度、水箱转角圆角的 半径和翻边翻巻叠压铆接三层、四层或五层不同层数，预先在水箱上体沿口边缘和/或水箱 下体沿口边缘切除去掉豁口部分的金属板，有效消除了铆接起皱的主要因素。去除豁口金 属板不需要单独增加一道工序，是在拉伸工序后设计制作分别对水箱上体、水箱下体作整 圈沿口切边的模具时，克服现有技术对拉伸后的水箱上下体沿口边缘只能作整圈与水箱外 壁均匀宽度轨迹线切边的偏见，将转角圆角处沿口边缘应该设置的全部豁口和直边边缘的 波浪形沿口直接设计制作在作整圈沿口切边的模具上，形成波浪形的整圈模具切口，在原 有切边工序工作中同时冲切出全部豁口。如此，仅模具复杂程度提高需要增加模具制作费 用，在大批量生产流程中不增加人员、设备、工序等成本，并且由于使用整圈整体冲切模 具，豁口精度有保证，在下道模具铆接工序中，翻边翻巻的一致性好，预设置的豁口空间 能够容纳翻边翻巻铆接过程中挤压变形的金属板，金属板被挤压增加的厚度变化比不设置 豁口时的状况得到明显改进，导致沿口边缘起皱状况得到改善，铆接完成能够得到内部翻 巻挤压精密妥帖不易渗漏水、外表面平整美观的水箱铆接沿口。豁口还能容纳周边因挤压 发生变形的金属材料，产生上下体金属材料交互缠绕挤压融合的效果，使得铆接部分更加 紧密不易渗漏。沿口直边作波浪形设置，转角圆角处和/或直边沿口边缘上的豁口最外缘的 金属板在铆接中会被翻边模具最早接触到，并且会顺模具型腔翻巻，从而引导整体沿口金 属板翻巻，使得铆接阻力比直线直边翻巻要小，能减少模具损耗，延长模具使用寿命。应 用预先设置豁口的技术，对叠压五层以上的翻边翻巻铆接具有同样有益效果。
以下结合附图和实施例对本发明创造进一步说明。图1是本发明创造第一个实施例单缸卧式蒸发式柴油机扁水箱的俯视图。图2是本发明创造第一个实施例单缸卧式蒸发式柴油机扁水箱的A-A剖视图。图3是本发明创造第一个实施例扁水箱整体翻边铆接处F部一种三层铆接结构放大图。图4是本发明创造第一个实施例扁水箱整体翻边铆接处F部一种三层铆接结构放大图。图5是本发明创造第二个实施例单缸卧式蒸发式柴油机水箱的俯视图。图6是本发明创造第二个实施例单缸卧式蒸发式柴油机水箱的B-B剖视图。图7是本发明创造第二个实施例水箱整体翻边铆接处F部一种五层铆接结构的放大图。图8是本发明创造第二个实施例水箱整体翻边铆接处F部一种五层铆接结构的放大图。图9是本发明创造第二个实施例水箱翻边铆接处F部一种四层铆接结构C-C剖视图。 图10是图9铆接结构形成前一种制作过程的剖视图。图11是本发明创造第一个实施例单缸卧式蒸发式柴油机扁水箱铆接处的D-D剖视图。 图12是图11铆接结构形成前一种制作过程的剖视图。图13是本发明创造第三个实施例上下体沿口平面展开对合状态转角圆角处的仰视图。 图14是本发明创造第四个实施例上下体沿口平面展开对合状态转角圆角处的仰视图。 图15是本发明创造第五个实施例上下体沿口平面展开对合状态转角圆角处的仰视图。 图中l.水箱上盖，2.空心管，3.水箱下体，ll.装设孔，12.装设孔，13.上体铆接沿 口， 14.定位连接孔，21.吊环螺栓孔，31.通水窗口， 32.定位连接孔，33.定位连接孔，34. 凹坑，35.下体沿口边缘，130.五层铆接状态上体沿口边缘，131.四层铆接状态上体沿 口边缘，hl.上体转角圆角沿口边缘豁口， h2.下体转角圆角沿口边缘豁口， h3.上体直边 与转角圆角沿口过渡豁口， m.上体过渡豁口圆弧形底部低于下体直边外沿口的距离，n.上 体豁口内内凹圆弧与外凸圆弧的径向距离，R8.水箱外壁转角圆角半径，R18.水箱上体展 开平面沿口边缘圆角半径，R28.水箱下体展开平面沿口边缘圆角半径，R38.铆接边内部沿 口边缘圆角半径，Rl.上体沿口铆接前平面展开状态豁口根部圆角半径，Rll.上体沿口铆 接完成状态豁口根部圆角半径，R2.上体沿口铆接前平面展开状态豁口内端部圆角半径，R21. 上体沿口铆接完成状态豁口端部圆角半径，R20.下体直边端部圆角半径，R22.四层铆接状 态上体沿口铆接前平面展开状态豁口内外凸圆角，R221.四层铆接状态上体沿口铆接完成 状态豁口内外凸圆角，s.五层铆接状态上体沿口边缘在水箱直边部分的边沿线，sl.四 层铆接状态上体沿口边缘在水箱转角圆角部分的边沿线，s2.五层铆接状态上体沿口边缘 在水箱转角圆角部分的边沿线，slO.水箱直边边缘上设置的波浪形沿口， w.水箱上下体铆 接完成后的铆接沿口外缘线，w7.铆接沿口边的宽度，w8.水箱外壁转角圆角半径，t.上体 金属板厚度，tl.下体金属板厚度，x.下体平面展开沿口边缘在水箱直边部分的边沿线， xl.下体平面展开沿口边缘在水箱转角圆角部分的边沿线，xl08.下体沿口展开长度，s108. 上体沿口展开长度。 '具体实施方式
在图l、图2中，扁水箱上体(l)上有可装加水口的装设孔(ll)、 (12)，水箱下体有通 水窗口(31)，定位连接孔(32)、 (33),平衡轴凹坑(34)，水箱中部钢管(2)的内孔(21)中可装 入吊环螺栓，水箱上体(1)的沿口(13)与下体(3)的沿口(35)整圈铆接成一水箱。本实施例 用1. 2毫米厚度铝合金板制作上体，1. 0毫米不锈钢板制作下体。在图3、图4中，水箱上体(1)的沿口(13)与下体(3)的沿口(35)整圈三层叠压铆接。在图5、图6中，定位连接孔(14)供连接相邻的柴油机油箱。本实施例用0.6毫米不锈 钢板制作上体，l.O毫米镀铝钢板制作下体。在图7、图8中，水箱上体(1)的沿口(13)与下体(3)的沿口(35)整圈五层叠压铆接.在图9中，水箱上体(1)的沿口(13)与下体(3)的沿口(35)整圈四层叠压铆接，水箱直 边和/或转角圆角沿口处的水箱上体沿口(131)和水箱下体沿口(35)铆接压紧在水箱下体沿口 的同一平面上，在震动状态下不易松动漏水。在图10中，给出了四层叠压铆接的一种过程。在图11中，水箱上体沿口(130)与下体沿口(35)整圈五层叠压铆接。 在图12中，给出了五层叠压铆接的一种过程。在图13中，在铆接工序前水箱下体对合水箱上体的仰视图中，上体沿口转角圆角处设 置了一个豁口 (hl)，下体沿口转角圆角处设置了一个豁口 (h2)，在上体直边与转角圆角衔接 过渡处设置了过渡豁口 (h3)，上体过渡豁口 (h3)圆弧形底部低于下体直边外沿口的距离(m) 使得上体直边翻巻铆接时不受转角圆角处金属板材料的挤压，并且过渡豁口 (h3)能吸收翻 巻铆接时上体沿口转角圆角处金属板材料变形产生的挤压量，防止沿口起皱。F1-Fl剖视图 中水箱转角圆角处上下体沿口已翻边翻巻成四层叠压铆接完成；F2-F2剖视图中水箱直边处 沿口已翻边翻巻成五层叠压铆接完成。本实施例用镀铝锌钢板制作下体，铝合金板制作上 体，t=1.0-1.8毫米，tl=1.0-2.0毫米。R1与R21给出上体沿口铆接前后位置的对应变化。在图14中，转角圆角处K20-K20剖面和直边(s)同时翻巻翻边形成五层铆接沿口。铆 接完成时圆角R22在R221位置，圆角Rl在R11位置，豁口 (hl)内形成K1-K1四层铆接沿 口剖面。本实施例用铝合金板制作，t^.5-2.0毫米，tl=1.8-2.5毫米。豁口(hl)内Rl与 R22的径向距离(n)使得五层叠压铆接和四层叠压铆接实现平滑过渡衔接。豁口 (hl)内Rl与 R22的径向距离(n)也能使得转角圆角处K20-K20剖面沿口和直边沿口四层叠压铆接，并且 同时与转角圆角沿口边K卜Kl剖面处三层叠压铆接实现平滑过渡衔接。在图15中，上下体转角圆角沿口边缘处的豁口互相错开设置，各自豁口被另一金属板 覆盖包容。转角圆角和直边沿口均为五层翻边铆接。E1-E1和E2-E2剖面图给出一种铆接过 程。本实施例用铝合金板、镀铝锌钢板、不锈钢板制作，水箱铆接沿口的宽度w7-8 11毫 米、水箱上体金属板厚度t^.0 1.2毫米、水箱下体金属板厚度tl-l.l 1.5毫米、下体沿口 展开长度xl0843 15.8毫米，上体沿口展开长度3108=20.8 23.8毫米。上体沿口平面展开 边缘的圆角R2在铆接完成时处于R21位置，上体沿口平面展开边缘底部的R1在铆接完成 时处于R11位置。直边上设置有波浪形沿口 s10。
权利要求1. 一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，包括水箱上体、水箱下体，水箱上体上有加水口，水箱下体底部有与柴油机机体冷却水相通的通水窗口，水箱上体沿口与水箱下体沿口整圈翻边铆接成一体，其特征在于水箱整圈翻边铆接沿口展开平面的转角圆角边缘处有豁口。
2. 根据权利要求1所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，其特征在于上述转角圆 角边缘处有一个或一个以上多个豁口(hl)。
3. 根据权利要求1或2所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，其特征在于水箱直边沿口铆接处有五层铆接截面(D-D)、 (F2-F2)、 (K2-K2)、 (E2-E2)，水箱转角圆角沿口铆接处 有四层铆接截面(C-C)、 (F1-F1)、 (K1-K1)和/或五层铆接截面(K20-K20)、 (E20-E20)。
4. 根据权利要求1或2所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，其特征在于水箱直 边沿口和水箱转角圆角沿口衔接处的豁口(h3)的底部与水箱下体沿口边缘线(x)间有距离(m)。
5. 根据权利要求1或2所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，其特征在于水箱转 角圆角沿口处有水箱上体沿口G31)和水箱下体沿口(35)被铆接压紧在水箱下体沿口的同一平 面上的铆接沿口。
6. 根据权利要求1或2所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，其特征在于水箱转 角圆角沿口铆接处有上体沿口边缘的豁口与下体沿口边缘的豁口互相错开设置的豁口(hl)、 (h2)。
7. 根据权利要求1或2所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，其特征在于水箱上 下体沿口五层叠压铆接，水箱铆接沿口的宽度w7-8 ll毫米、水箱上体金属板厚度1=1.0~1.2 毫米、水箱下体金属板厚度11=1.1~1.5毫米、下体沿口展开长度xl08-13 15.8毫米，上体沿 口展开长度sl08=20.8~23.8毫米。
8. 根据权利要求1或2所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，其特征在于水箱直 边沿口铆接处有四层铆接截面(F1-F1)、 (K1-K1)，水箱转角圆角沿口铆接处有三层铆接截面 (A-A)和/或四层铆接截面(F1-F1)、 (K1-K1)。
9. 根据权利要求1或2所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱，其特征在于水箱沿 口直边上有波浪形沿口(s10).
10. —种单缸卧式蒸发式柴油机，包括柴油机机体、柴油机水箱，其特征在于柴油机 机体上安装有如权利要求1至权利要求9中任一项权利要求所述的水箱。
专利摘要镀铝锌钢板不锈钢板铝合金板等金属板冲压的单缸卧式蒸发式柴油机水箱，现上下体整圈对合翻边翻卷铆接水箱沿口时，转角圆角处翻边困难且起皱，铆接不紧密不美观。本实用新型创造在圆角平面展开沿口边缘设置豁口，铆接前整圈切边模具一次切除多馀金属材料。豁口并容纳上下沿口铆接时缠绕挤压变形的金属材料，使铆接精密妥帖，顺利五层叠压铆接整体水箱。整圈波浪形沿口减少了铆接开始阻力，并引导整体沿口逐渐翻卷。上下体沿口边缘豁口互相错位设置，豁口被包容。模具制作成本有提高，加工成本下降，模具寿命延长，铆接层紧密妥帖，沿口外形平整美观。
文档编号F01P11/00GK201103452SQ200720076690
公开日2008年8月20日 申请日期2007年10月26日 优先权日2007年10月26日
发明者蒋尧夫 申请人:蒋一民;蒋尧夫